Permitivnost

Permitivnost (od lat. permittere: dopustiti),^[1] dielektrična permitivnost ili dielektričnost (oznaka ε) je fizikalna veličina koja opisuje utjecaj dielektrika na međudjelovanje električnih naboja. Ako su električni naboji točkasti i udaljenost među njima stalna, električna sila među njima obrnuto je razmjerna dielektričnoj permitivnosti (Coulombov zakon). Može se definirati i kao konstanta razmjernosti:

${\displaystyle \varepsilon ={\frac {D}{E}}}$

Dielektrik i električki nabijene čestice koje pokazuju utjecaj učinka polarizacije (gore nepolarizan dielektrik i dolje polarizan dielektrik). Takav dielektrik zahtijeva manji električni tok da čestice budu električki nabijene (ima veću permitivnost) od praznog prostora ili vakuuma.

Istoimeni električni naboji se djelovanjem elektrostatičke sile odbijaju, a naboji suprotnog predznaka privlače.

gdje je: D - vektor električne indukcije, a E - vektor jakosti električnoga polja. Mjerna je jedinica dielektrične permitivnosti farad po metru (F/m) ^[2]

Permitivnost se može prikazati i kao:

${\displaystyle \varepsilon =\varepsilon _{\text{r}}\cdot \varepsilon _{0}}$

gdje je: ε_r - relativna dielektrična permitivnost materijala dielektrika, i ε₀ = 8,8541878176.. × 10⁻¹² F/m - dielektrična konstanta vakuuma.

Coulombov zakon

Glavni članak: Coulombov zakon

Coulombov zakon je jedan od osnovnih zakona elektrostatike koji je 1785. utvrdio Charles-Augustin de Coulomb: "električna sila F između dvaju električki nabijenih točkastih tijela (odbojna ili privlačna, ovisno o tome jesu li tijela jednakih ili suprotnih električnih naboja) razmjerna je količinama električnoga naboja q a obrnuto razmjerna kvadratu udaljenosti r između tijela" (napomena: vrijedi samo u vakuumu):

${\displaystyle F={\frac {1}{4\cdot \pi \cdot \varepsilon _{0}}}\cdot {\frac {q_{1}\cdot q_{2}}{r^{2}}}}$

gdje je: ε₀ - dielektrična permitivnost vakuuma. Sila je najjača u vakuumu, a slabija u svim drugim sredstvima:^[3]

${\displaystyle F={\frac {1}{4\cdot \pi \cdot \varepsilon }}\cdot {\frac {q_{1}\cdot q_{2}}{r^{2}}}={\frac {1}{\varepsilon _{r}}}\cdot {\frac {1}{4\cdot \pi \cdot \varepsilon _{0}}}\cdot {\frac {q_{1}\cdot q_{2}}{r^{2}}}}$

gdje je: ε_r - relativna dielektrična permitivnost nekog sredstva ili tvari, ε - permitivnost tvari.

Dielektrik

Glavni članak: Dielektrik

Dielektrik ili izolator (eng. dielectric, njem. Isolator) je tvar ili medij koji ne vodi električnu struju, to jest vakuum i tvar koja sadrži zanemariv broj slobodnih elektrona i iona koji se mogu gibati pod utjecajem vanjskog električnog polja, odnosno svaka tvar kojoj je električna otpornost veća od 10⁸ Ωm. Električna otpornost jantara veća je od 10¹⁶ Ωm, a parafina, sumpora i stakla veća od 10¹⁴ Ωm.^[4]